令和7年度第三種電気主任技術者下期試験　電力科目 問100 解説 問10 問10

管路式は、ケーブルが管の中に収められているため周囲の土壌と直接触れ合わず、直接埋設式や暗きょ式に比べて熱の逃げ道が遮断されることから、送電容量の制約を大きく受けるため、選択肢(5)の記述が誤りとなります。

地中ケーブル布設方法の特性と熱放散

地中ケーブルを布設する際、その方式によって施工の難易度やコスト、そして運用上の性能が大きく異なります。ここで重要となるのが、ケーブルから発生する熱をいかに効率よく外部へ放出できるかという「熱放散」の性質です。

ケーブルに電流が流れると、導体の電気抵抗によってジュール熱が発生します。この熱がケーブル内に留まると温度が上昇し、絶縁性能を低下させる原因となります。そのため、布設方式は熱伝導の観点から最適化される必要があります。

一般に、直接埋設式はケーブルが直接土壌に接しているため、周囲の土壌へ直接熱が伝わります。また、暗きょ式はコンクリート製の専用通路（トンネル）内にケーブルを収めるため、管路式と比較してケーブル周囲の空間が広く、空気対流による冷却や熱の移動が期待できる構造となっています。

これに対し、管路式はコンクリート製の管の中にケーブルを通す方式です。この構造では、ケーブルと管の間、および管と周囲の土壌との間に空気層や管の材質といった熱抵抗が存在します。この追加された熱抵抗が熱の移動を妨げるため、管路式は熱放散効率が最も悪くなる傾向があります。熱放散が悪いということは、電流を流しすぎると温度が上がりやすく、許容電流（送電容量）を制限しなければならないことを意味します。

誤りの判断プロセス

1. 各方式の構造を比較し、管路式の熱放散効率を特定します。管路式は管の中にケーブルを収めるため、直接土壌に熱を放出する直接埋設式や、空間の広い暗きょ式に比べて熱の伝わりが阻害されます。
2. 熱放散の悪さと送電容量の関係を確認します。熱がこもりやすいということは、ケーブルの許容温度を超えないように電流を抑える必要が生じるため、多条数布設時や高負荷運転時に送電容量の制約を強く受けます。
3. 選択肢(5)と照らし合わせます。選択肢(5)では「熱放散が良いため、送電容量の制約を受けにくい」とありますが、これは管路式の性質と逆の結論を述べているため、誤りであると判断できます。

地中ケーブルの各方式における熱の通り道や、管路という囲いによって生じる温度上昇の様子を重ねてみると、電流を制限しなければならない理由が見えてきます。

参考リンク

• 地中電線の布設方式｜電験三種合格道場
• 地中送電ケーブルの温度計算（Qiita）
• 地中送電線路の許容電流（電気学会 電気工学用語解説）